2个梨品种生长发育中果实品质变化动态观测_刘畅.pdf

35中国果树，2023（3）：35-40本文于 2022-05-03 收到，2022-06-06 收到修改稿。*农业农村部园艺作物种质资源利用重点实验室开放基金（NYZS2020-04）；财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系资助（CARS-28）；黑龙江省自然科学基金（SS2021C003）。刘畅 E-mail：changchang_；曹玉芬为通信作者，E-mail：。DOI：10.16626/ki.issn1000-8047.2023.03.0082 个梨品种生长发育中果实品质变化动态观测*刘畅1,2，任爱华3，齐丹1，冷春旭4，韩继龙3，赵德英1，王晓祥3，韩新奇5，程显敏2，曹玉芬1（1 中国农业科学院果树研究所，农业农村部园艺作物种质资源利用重点实验室，辽宁兴城 125100）（2 黑龙江省农业科学院牡丹江分院，寒地果树育种与栽培重点实验室）（3 黑龙江省农业科学院园艺分院）（4 黑龙江省农业科学院生物技术研究所）（5 内蒙古自治区通辽市农牧科学研究所）摘要以 79-1 梨和龙香梨为试材，对 2 个梨品种果实发育过程中外观品质、糖酸含量和色素含量进行测定。结果表明：随着果实的生长发育，单果重、果实横径、果实纵径、果梗长度、果梗粗度、可溶性固形物含量、可溶性糖含量和花青素含量均呈上升趋势，果形指数、pH 值、可滴定酸含量、叶绿素 a 含量、叶绿素 b 含量和类胡萝卜素含量均呈下降趋势；果实成熟期，79-1 梨的果实大小和重量均大于龙香梨，79-1 梨的可溶性固形物含量、pH 值、可滴定酸含量均高于龙香梨，79-1 梨的可溶性糖、花青素、叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素含量均低于龙香梨；果实品质指标的相关性分析结果表明，果实成熟期可溶性固形物含量与可溶性糖含量呈负相关，与可滴定酸含量呈正相关，类胡萝卜素含量与花青素含量呈正相关，与叶绿素含量呈负相关。关键词梨；79-1；龙香；发育；果实品质；相关性分析中图分类号：S661.2文献标志码：A文章编号：1000-8047(2023)03-0035-06D Dy yn na am mi ic c o ob bs se er rv va at ti io on n o on n o of f f fr ru ui it t q qu ua al li it ty y c ch ha an ng ge es s o of f t tw wo o p pe ea ar r v va ar ri ie et ti ie es sd du ur ri in ng g g gr ro ow wt th h a an nd d d de ev ve el lo op pm me en nt tLIU Chang1,2,REN Aihua3,QI Dan1,LENG Chunxu4,HAN Jilong3,ZHAO Deying1,WANG Xiaoxiang3,HAN Xinqi5,CHENG Xianmin2,CAO Yufen1(1 Research Institute of Pomology,Chinese Academy of Agricultural Science,Key Laboratory of Horticultural Crops GermplasmResources Utilization,Ministry of Agriculture and Rural Affairs,Xingcheng,Liaoning 125100)(2 Mudanjiang Branch,HeilongjiangAcademy of Agricultural Sciences,Key Laboratory of Fruit Breeding and Cultivation in Cold Region)(3 Horticulture Branch,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences)(4 Institute of Biotechnology,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences)(5 InnerMongolia Autonomous Region,Tongliao Institute of Agriculture and Animal Husbandry Science)A Ab bs st tr ra ac ct tThe fruit appearance quality,sugar and acid content and pigment content of 79-1 and Longxiang duringfruit development were determined.The results showed that with the growth and development of fruit,the single fruit weight,fruit transverse diameter,fruit longitudinal diameter,fruit stem length,fruit stem diameter,soluble solids content,solublesugar content and anthocyanin content all showed an upward trend,while the fruit shape index,pH value,titratable acidcontent,chlorophyll a content,chlorophyll b content and carotenoid content all showed a downward trend.At fruit maturitystage,the fruit size and weight of 79-1 were larger than those of Longxiang.The soluble solids content,pH value andtitratable acid content of of 79-1 were higher than those of Longxiang,while the soluble sugar,anthocyanin,chlorophyll a,chlorophyll b and carotenoid content of 79-1 were lower than those of Longxiang.The results of correlation analysis offruit quality indexs showed that the soluble solid content was negatively correlated with the soluble sugar content andpositively correlated with the titratable acid content,and the carotenoid content was positively correlated with anthocyanincontent and negatively correlated with chlorophyll content at fruit ripening stage.K Ke ey y w wo or rd ds spear;79-1;Longxiang;development;fruit quality;correlation analysis36刘畅，任爱华，齐丹，等：2 个梨品种生长发育中果实品质变化动态观测梨是中国最古老的栽培果树之一，品种繁多，被誉为百果之宗。梨果实不仅香脆多汁、营养丰富，经常食用还可补充维生素和碳水化合物，具有保健功效。果实品质由单果重、果实大小、果面颜色等外观品质和可溶性糖、可滴定酸等内在品质共同决定，果实品质的优劣决定其经济价值，研究果实在生长发育过程中的变化对改良果实品质具有重要意义。许多学者对不同梨品种生长发育过程中果实品质的变化进行了相关研究，樊卫国等1、刘清鹤等2、杨盛等3对梨果实发育中糖酸含量的变化进行了研究，仵菲等4、王鑫等5对梨果实发育中酚类物质的变化进行了研究，张晓玲等6、刘小阳等7对梨果实发育中矿物质含量的变化进行了研究。秋子梨是黑龙江省主要栽培类型，种植品种大多由野生山梨及地方品种通过改良选育而成8，果实的主要特点是果实较小、营养元素含量高、后熟软化、口味酸甜、风味浓。近几年，梨果实品质下降导致效益下滑，成为制约当地梨产业发展的重要因素。目前关于黑龙江省秋子梨品种果实品质方面的研究未见报道，因此，以秋子梨品种 79-1 梨和龙香梨为试材，对其生长发育过程中果实外观品质、糖酸含量和色素含量等指标的动态变化进行测定，明确各性状的变化规律。通过对 2 个梨品种果实生长规律的比较分析，研究秋子梨的果实发育特性，为秋子梨在生产上的规范化管理提供理论依据。1材料与方法1.1试验材料79-1 梨是由野生秋子梨与白梨杂交选育，龙香梨是由秋子梨地方品种碾子梨实生选育，2 个梨品种均具有典型的秋子梨性状。试验材料采自黑龙江省农业科学院园艺分院梨品种 3 号示范园，示范园面积 3 hm2，行株距 5.0 m2.5 m，树龄 20 年，树下滴灌，行间生草，树体健康，果园常规化管理。由于 2 个品种的花期不一致，为保证一致性，分别在花后 40 d 开始采样，每隔 20 d 采样 1 次，至采收时共 5 个时期，具体采样时间见表 1。采样时，在树冠外围 4 个方向同一高度处随机采集健康、无病虫害的果实 20 个，采后立即带回实验室进行测定。1.2试验方法单果重采用高精度电子天平（0.001 g）进行称量，果实横径、纵径和果梗长度、粗度采用数显游标卡尺（0.01 mm）进行测量，果实可溶性固形物含表 1采样时间月-日采样时期79-1 梨龙香梨S106-1706-23S207-0707-13S307-2708-02S408-1608-22S509-0509-11量采用手持式折光仪（015%Brix）进行测定，果实 pH 值采用数显台式酸度计（0.01 pH）进行测定，果实可溶性糖含量和可滴定酸含量参照董秀娟等9的方法进行测定，果实花青素、叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素含量的测定参照陈建勋等10的方法，略有改动。1.3数据处理试验数据采用 Excel 2017 软件进行整理，利用SPSS 22.0 软件进行相关性分析，利用 Sigma Plot12.5 软件进行折线图绘制。2结果与分析2.1不同生育期果实外观品质变化由图 1 可知，在 79-1 梨和龙香梨果实发育过程中单果重、果实横径、果实纵径、果梗长度和果梗粗度均呈上升趋势，果形指数呈持续下降趋势。在 S1 至 S3 时期，2 个梨品种的单果重差别不大；S3 时期后单果重急剧增加；S5 时期 79-1 梨单果重（64.91 g）大于龙香梨（56.13 g）。79-1 梨果实横径和纵径在 S2 和 S4 时期出现生长高峰，龙香梨果实横径和纵径的增加幅度相比 79-1 梨稍微平缓；在 S3 至 S4 时期，79-1 梨果实横径的变化范围为33.5848.11 mm、果实纵径的变化范围为 34.1447.64 mm，龙香梨果实横径的变化范围为 34.9544.74 mm、果实纵径的变化范围为 35.8143.97mm。S1 时期龙香梨的果形指数（1.15）大于 79-1梨（1.08）；S2 时期后迅速下降，随后下降趋势变缓直至 S5 时期；S5 时期 79-1 梨的果形指数（0.99）大于龙香梨（0.98）。果梗长度和果梗粗度在 S1 至S2 时期急剧增加，79-1 梨果梗长度的变化范围为10.2931.42 mm、果梗粗度的变化范围为 1.652.08 mm，龙香梨果梗长度的变化范围为 12.4733.29 mm、果梗粗度的变化范围为 1.721.99 mm；随后增加趋势变缓，S5 时期 79-1 梨的果梗长度（42.43 mm）和果梗粗度（2.41 mm）均大于龙香梨的果梗长度（39.91 mm）和果梗粗度（2.27 mm）。37刘畅，任爱华，齐丹，等：2 个梨品种生长发育中果实品质变化动态观测020406080S1S2S3S4S5单果重/g时期1525354555S1S2S3S4S5果实横径/mm时期1525354555S1S2S3S4S5果实纵径/mm时期0.9 1.0 1.1 1.2 S1S2S3S4S5果形指数时期515253545S1S2S3S4S5果梗长度/mm时期1.4 1.8 2.2 2.6 3.0 S1S2S3S4S5果梗粗度/mm时期79-1梨龙香梨图 1不同生育期果实外观品质变化2.2不同生育期果实糖酸含量变化由图 2 可知，79-1 梨和龙香梨果实发育过程中可溶性固形物含量和可溶性糖含量的变化趋势基本一致，均呈“升高平缓升高”的变化趋势，可溶性固形物含量和可溶性糖含量均在 S1 至 S2 时期逐渐增加，S2 至 S3 时期增加速度减慢，S3 时期后051015S1S2S3S4S5可溶性固形物含量/%时期04812S1S2S3S4S5可溶性糖含量/%时期3.4 3.9 4.4 4.9 5.4 S1S2S3S4S5pH值时期0.2 0.4 0.6 0.8 S1S2S3S4S5可滴定酸含量/%时期79-1梨龙香梨图 2不同生育期果实糖酸含量变化38刘畅，任爱华，齐丹，等：2 个梨品种生长发育中果实品质变化动态观测急剧增加，随后增加速度变缓直至 S5 时期，出现 2个增长高峰；S5 时期 79-1 梨可溶性固形物含量（12.63%）高于龙香梨（10.58%），79-1 梨可溶性糖含量（9.10%）低于龙香梨（9.94%）。79-1 梨和龙香梨果实发育过程中 pH 值和可滴定酸含量均呈不断下降的趋势，S1 时期龙香梨 pH 值（5.01）高于 79-1 梨（4.51）；S1 至 S2 时期 pH 值迅速下降；S2 至 S5 时期 pH 值下降变缓；S5 时期 79-1 梨和龙香梨 pH 值分别为 3.59 和 3.58。79-1 梨和龙香梨可滴定酸含量在 S1 时期相近，随后变化趋势与 pH 值相似；S5 时期龙香梨可滴定酸含量（0.34%）低于79-1 梨（0.36%）。2.3不同生育期果实色素含量变化由图 3 可知，79-1 梨和龙香梨果实发育过程中花青素含量均呈先升高后下降的趋势，S1 时期 79-1梨花青素含量（9.89 g/g）高于龙香梨（7.55 g/g），随后逐渐增加；至 S4 时期达到峰值后又逐渐减少；S5 时期 79-1 梨花青素含量（12.49 g/g）低于龙香梨（14.36 g/g）。S1 至 S5 时期，79-1 梨和龙香梨叶绿素 a、叶绿素 b 含量的变化趋势基本一致，均表现为 S1 至 S2 时期急剧下降，S2 至 S4 时期下降变缓，随后又迅速降低直至 S5 时期；S5 时期 79-1梨叶绿素 a 含量（0.15 mg/L）和叶绿素 b 含量（0.14mg/L）均低于龙香梨叶绿素 a 含量（0.32 mg/L）和叶绿素 b 含量（0.16 mg/L）。79-1 梨和龙香梨果实发育过程中类胡萝卜素含量均呈下降趋势，S1 时期79-1 梨类胡萝卜素含量（0.34 mg/L）高于龙香梨（0.31 mg/L）；79-1 梨类胡萝卜素含量在 S1 至 S2时期下降很快，而龙香梨则下降缓慢；随后 2 个梨品种类胡萝卜素含量的变化趋势相似，S4 至 S5 时期下降变缓；S5 时期 79-1 梨类胡萝卜素含量（0.19mg/L）低于龙香梨（0.20 mg/L）。6121824S1S2S3S4S5花青素含量/（g/g）时期0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 S1S2S3S4S5叶绿素a含量/（mg/L）时期0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 S1S2S3S4S5叶绿素b含量/（mg/L）时期0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 S1S2S3S4S5类胡萝卜素含量/（mg/L）时期79-1梨龙香梨图 3不同生育期果实色素含量变化2.4果实品质各指标相关性分析相关性分析可以更好地反映果实形态与果实品质的变化，通过对果实发育期糖酸品质分析得出2 个梨品种果实均在 S5 时期表现最好，因此以 2 个梨品种 S5 时期的果实品质指标进行相关性分析。如表2所示，79-1梨单果重与果实横径呈显著负相关，与可溶性固形物、可溶性糖含量均呈负相关；果实横径与可滴定酸含量呈显著负相关；果实纵径与果形指数、叶绿素含量均呈显著正相关；果形指数与可溶性固形物含量呈显著负相关，与叶绿素含量呈极显著正相关；可溶性固形物含量与可溶性糖、叶绿素含量均呈显著负相关，与可滴定酸含量呈正相关；可溶性糖含量与花青素含量呈显著负相关；可滴定酸含量与类胡萝卜素含量呈极显著正相关；花青素含量与叶绿素含量呈负相关，与类胡萝卜素含量呈正相关；叶绿素含量与类胡萝卜素含量呈负相关。如表 3 所示，龙香梨单果重与果形指数、可滴定酸含量均呈极显著正相关，与可溶性固形物、可溶性糖含量均呈负相关；果实横径与可溶性糖含量呈显著负相关，与可滴定酸含量呈负相关；果实纵39刘畅，任爱华，齐丹，等：2 个梨品种生长发育中果实品质变化动态观测径与果形指数、叶绿素含量均呈正相关；果形指数与可滴定酸含量呈极显著负相关；可溶性固形物含量与可溶性糖、叶绿素含量均呈负相关，与可滴定酸含量呈正相关；花青素含量与叶绿素含量呈显著负相关，与类胡萝卜素含量呈正相关；叶绿素含量与类胡萝卜素含量呈负相关。表 279-1 梨果实品质相关性果实品质单果重果实横径 果实纵径果形指数可溶性固形物含量可溶性糖含量可滴定酸含量花青素含量叶绿素含量类胡萝卜素含量单果重1.00果实横径-0.96*1.00果实纵径0.46-0.211.00果形指数0.920.060.96*1.00可溶性固形物含量-0.020.28-0.88-0.97*1.00可溶性糖含量-0.170.420.800.93-0.99*1.00可滴定酸含量0.87-0.97*-0.03-0.300.50-0.621.00花青素含量0.39-0.62-0.64-0.820.93-0.97*0.781.00叶绿素含量0.240.020.97*1.00*-0.96*0.92-0.26-0.801.00类胡萝卜素含量0.82-0.94-0.14-0.400.59-0.710.99*0.85-0.361.00注：*和*分别表示在 0.05 水平和 0.01 水平上显著相关。下表同。表 3龙香梨果实品质相关性果实品质单果重果实横径 果实纵径果形指数可溶性固形物含量可溶性糖含量可滴定酸含量花青素含量叶绿素含量类胡萝卜素含量单果重1.00果实横径0.291.00果实纵径0.790.821.00果形指数1.00*0.360.831.00可溶性固形物含量-0.190.880.46-0.121.00可溶性糖含量-0.44-0.99*-0.90-0.50-0.801.00可滴定酸含量1.00*-0.37-0.84-1.00*0.11-0.511.00花青素含量0.76-0.400.190.70-0.790.26-0.701.00叶绿素含量0.87-0.230.370.82-0.660.07-0.82-0.98*1.00类胡萝卜素含量0.36-0.79-0.290.29-0.98*0.68-0.280.88-0.781.003讨论与结论仁果类果树在生长发育过程中单果重和果实横纵径根据品种不同呈“S”型、双“S”型曲线或直线变化。本研究显示，2 个梨品种的单果重整体呈“S”型曲线变化，随着果实生长发育，单果重缓慢增加，7 月末开始增加幅度加大，至 8 月中旬增加幅度变缓直至果实成熟，这与杨晓平等11和金方伦等12的研究结果相同。2 个梨品种果实横径、纵径在生长发育过程中均呈“S”型曲线变化，果实成熟时 79-1 梨的单果重和果实横径、纵径均大于龙香梨。果梗长度、粗度的变化趋势与果实横径、纵径的变化趋势截然不同，果梗长度、粗度在果实发育前期迅速增加，至 7 月上旬缓慢增加直至成熟。果形指数反映果实生长发育状态，幼果膨大期果肉细胞迅速分裂，由于细胞数量增加果实开始膨大，果实纵径增长速度大于果实横径，果实形状为椭圆形，进入 7 月后，由于果实内含物的不断增加使细胞开始膨大，果实横径增长速度大于纵径，8 月下旬至 9 月上旬，果实增加变缓，进入完熟期果形指数趋于稳定，果实形状为圆形，与薛晓敏等13在黄金梨中的研究结果一致。沙广利等14研究发现，糖酸含量变化决定果实的风味和口感，对改善果实品质有重要意义。本研究显示，79-1 梨和龙香梨在果实生长发育过程中可溶性固形物含量和可溶性糖含量均呈“升高平缓升高”的变化趋势，7 月末或 8 月初至 8 月中下旬果实可溶性固形物含量和可溶性糖含量迅速增40刘畅，任爱华，齐丹，等：2 个梨品种生长发育中果实品质变化动态观测加。这与李刚波等15在苏翠 1 号梨和翠冠梨上的研究结果不同，说明不同梨品种果实含糖量的变化差异明显，同时发现秋子梨果实发育过程中可溶性糖含量的变化幅度大于砂梨。潘瑞炽16认为，随着梨果实发育，果实中糖含量增加导致有机酸逐渐减少。本研究显示，在 79-1 梨和龙香梨果实生长发育过程中，pH 值和可滴定酸含量均呈下降趋势，这与宋健坤等17在长把梨中的研究结果相似。果皮色泽是决定果实外观品质的重要指标。本研究显示，79-1 梨和龙香梨花青素含量从幼果期开始逐渐增加，至 8 月中下旬达到峰值，随后逐渐降低直至成熟。这与韦云18、黄文江等19在梨果实生长发育中花青素含量变化上的研究结果不同，推测可能是因为不同的梨品种花青素含量有所差异。杜昱彤等20研究发现，梨果实的颜色主要由类胡萝卜素、叶绿素和花青素共同决定。本研究显示，在 79-1梨和龙香梨果实发育过程中，叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素含量整体呈下降趋势，且叶绿素 a 含量高于叶绿素 b 含量，果实采收时叶绿素含量略高于类胡萝卜素含量，与周金鑫21在二十世纪梨果实上的研究结果一致。推测在果实发育过程中，随着花青素和其他色素含量的快速增加，叶绿素和类胡萝卜素逐渐分解使其含量不断降低。秋子梨采收时果皮呈绿色且阳面略微带黄色，叶绿素含量略高于类胡萝卜素含量，由于果实需要后熟，放置一段时间后，果皮转为黄色后类胡萝卜素含量可能会逐渐增加，还需对果实采后品质做进一步分析。糖酸含量是决定果实内在品质的重要指标。相关性分析结果显示，79-1 梨和龙香梨果实可溶性固形物含量与可滴定酸含量呈正相关，与可溶性糖含量呈负相关，与闫文静22的研究结果一致。果实单果重与可滴定酸含量呈正相关，与田永强等23的研究结果不同，表明成熟期果实口感偏酸。由于梨果实在 7 月中旬至 8 月中旬期间成熟，随着可溶性糖等物质的不断积累使果实体积和重量迅速增大，因此该时期应加大水肥管理，增施水溶性复合肥，补充因开花和果实膨大消耗的大量养分，同时结合夏季整形修剪提高梨产量和果实品质。参考文献1 樊卫国，潘学军，何春丽，等.刺梨果实发育过程中糖和黄酮的积累及其与光照强度变化的相关性.中国农业科学，2021，54（24）：5277-5289.2 刘清鹤，荆琳，王成荣，等.鲁秀梨果实在生长发育中后期及贮藏过程中糖酸累积的变化.果树学报，2022，39（5）：743-751.3 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